第1章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析(編輯修改稿)
2024-10-23 00:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 原動(dòng)件－能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件 。 ∵ 一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù) ∴ 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為： 自由度＝原動(dòng)件數(shù) 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 一、 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 作平面運(yùn)動(dòng)的剛體在空間的位置需要三個(gè)獨(dú)立的參數(shù) （ x， y, θ ）才能唯一確定 。 y x θ (x , y) F = 3 單個(gè)自由構(gòu)件的自由度為 3 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 自由構(gòu) 件的自 由度數(shù) 運(yùn)動(dòng)副 自由度數(shù) 約束數(shù) 回轉(zhuǎn)副 1（ θ ） + 2（ x， y） = 3 y x 1 2 S y x 1 2 x y 1 2 R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 結(jié)論： 構(gòu)件自由度＝ 3－約束數(shù) 移動(dòng)副 1（ x） + 2（ y， θ ） = 3 高 副 2（ x,θ ） + 1（ y） = 3 θ 經(jīng)運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)后 ， 構(gòu)件自由度會(huì)有變化： ＝自由構(gòu)件的自由度數(shù)－約束數(shù) 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n 計(jì)算公式： F=3n－ (2PL +Ph ) 要求： 記住上述公式 ， 并能熟練應(yīng)用 。 構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù) 高副約束數(shù) 3 n 2 PL 1 Ph ① 計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 3 低副數(shù) PL= 4 F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 4 =1 高副數(shù) PH= 0 S3 1 2 3 推廣到一般： 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 ② 計(jì)算五桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的自由度 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 4 低副數(shù) PL= 5 F=3n － 2PL － PH =3 4 － 2 5 =2 高副數(shù) PH= 0 1 2 3 4 θ1 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 ③ 計(jì)算圖示凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 2 低副數(shù) PL= 2 F=3n － 2PL － PH =3 2 － 2 2－ 1 =1 高副數(shù) PH= 1 1 2 3 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 二、 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng) 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④ 計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 7 低副數(shù) PL= 6 F=3n － 2PL － PH 高副數(shù) PH=0 =3 7 － 2 6 － 0 =9 計(jì)算結(jié)果肯定不對(duì) ！ 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 －－兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián) 。 計(jì)算： m個(gè)構(gòu)件 , 有 m－ 1轉(zhuǎn)動(dòng)副 。 兩個(gè)低副 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 上例：在 B、 C、 D、 E四處應(yīng)各有 2 個(gè)運(yùn)動(dòng)副。 ④ 計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n=7 低副數(shù) PL= 10 F=3n － 2PL － PH =3 7 － 2 10－ 0 =1 可以證明： F點(diǎn)的軌跡為一直線 。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 圓盤鋸機(jī)構(gòu) 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 ⑥ 計(jì)算圖示兩種凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 。 解： n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 3 － 1 =2 PH=1 對(duì)于右邊的機(jī)構(gòu) ， 有： F=3 2 － 2 2 － 1=1 事實(shí)上 ， 兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同 ， 且 F=1 1 2 3 1 2 3 湖北工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 F=3n － 2PL － PH － FP =3 3 － 2 3 － 1 － 1 =1 本例中局部自由度 FP=1
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